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超高压对酶构象的影响及对哈密瓜汁中三种酶钝化效果研究

作　者: 宋丽军
导　师: 陈计峦
学　校: 石河子大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 超高压哈密瓜汁酶构象
分类号: TS255.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文研究了超高压处理对过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和脂肪氧化酶(LOX)活性的影响,并分别采用电泳法、圆二色谱法及荧光光谱法检测了超高压处理前后POD、PPO和LOX酶活性与构象变化的相关性；进一步研究了超高压协同pH处理对哈密瓜汁中POD, PPO和LOX酶在处理前后和贮藏期内活性的变化；并研究了超高压处理哈密瓜汁中三种酶的钝化动力学及处理前后哈密瓜汁部分品质变化。主要结果如下：(1)超高压协同温度处理能显著增强对POD, PPO和LOX的钝化效果。常温下,低于400MPa的压力下处理后,三种酶被不同程度的激活；经过500MPa/30min的超高压处理后,POD, PPO和LOX得残存酶活分别为86.8%,85.7%和29.9%；55℃条件下,经过500MPa/30min的超高压处理后,三种酶的残存酶活分别为75.3%,14.0%和8.0%,钝化效果显著增强。(2)超高压处理并没有改变POD、PPO和LOX的一级结构；其二级结构发生了显著变化,在一定范围内,随着压力和温度的增加,酶分子中a-螺旋含量逐渐减少,B-折叠含量逐渐增加,酶活性变化与a-螺旋含量变化呈一定的正相关,与B-折叠含量呈负相关；超高压处理同样改变了三种酶的三级结构,表现为荧光强度、峰位和峰型的改变,但本实验中并未发现荧光光谱的改变与酶活性的变化有一一对应的关系。(3)常温下,超高压处理不能显著钝化POD、PPO和LOX,但温度协同超高压处理对其有很好好的钝化作用,且随着压力的升高,指数递减时间(D值)下降,失活速率常数(k值)上升。(4)超高压协同pH处理可以显著钝化哈密瓜汁中的POD、PPO和LOX。一级反应动力学能较好的分析钝化反应,随着pH值的降低和压力、温度的升高,D值下降,k值上升,较低的pH值、较高的压力和温度能达到好的钝化效果。在4℃贮藏期内超高压处理后哈密瓜汁中三种酶活性有不同程度的变化,而且这种变化的趋势及程度与处理条件(如pH值、温度、压力等)有关,较高的压力和较低的pH值处理的样品在贮藏期间酶活性变化程度较小。(5)研究哈密瓜汁中POD、PPO和LOX的失活可逆性发现：随着保持时间的延长,POD残存酶活显著上升；而PPO和LOX残存酶活虽略有下降,但不显著(p<0.05)。(6)pH值协同超高压处理能更好的改善超高压灭菌效果,当pH=5时,400MPa/10min的超高压处理即可达到商业无菌的要求；与热处理相比,超高压处理后,哈密瓜汁中维生素C、褐变度、色度参数、可溶性固形物及浊度以及主要单糖和有机酸的变化不大,很好的保持了哈密瓜汁的营养成分及理化品质。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
缩略词表  7-10
引言  10-11
第一章绪论  11-24
  1.1 概述  11
  1.2 超高压杀菌技术  11-12
  1.3 国内外超高压技术研究状况  12-15
  1.4 超高压技术在食品工业中的应用  15-22
    1.4.1 超高压灭酶  15-19
    1.4.2 超高压杀菌  19-21
    1.4.3 超高压对食品品质的影响  21-22
  1.6 发展趋势  22
  1.7 研究目的、意义和内容  22-24
    1.7.1 论文研究的目的和意义  22
    1.7.2 课题研究内容  22-23
    1.7.3 技术路线  23-24
第二章超高压条件下POD、PPO、LOX酶活性与构象相关性研究  24-53
  2.1 材料与方法  24-27
    2.1.1 材料与试剂  24-25
    2.1.2 仪器  25
    2.1.3 实验方法  25
    2.1.4 电泳实验  25-26
    2.1.5 园二色谱(CD)分析  26
    2.1.6 荧光光谱分析  26-27
    2.1.7 动力学分析  27
  2.2 结果与分析  27-51
    2.2.1 超高压条件下，过氧化物酶(POD)活性与构象相关性  27-36
    2.2.2 超高压条件下，多酚氧化酶(PPO)活性与构象相关性  36-43
    2.2.3 超高压条件下，脂肪氧合酶(LOX)活性与构象相关性  43-51
  2.3 结论与讨论  51-53
    2.3.1 结论  51
    2.3.2 讨论  51-53
第三章超高压对哈密瓜汁中三种酶酶学特性影响的研究  53-82
  3.1 材料与方法  53-55
    3.1.1 实验材料  53
    3.1.2 试验设备  53-54
    3.1.3 实验方法  54-55
    3.1.4 失活可逆性研究  55
    3.1.5 单因素分析  55
    3.1.6 动力学分析  55
    3.1.7 数据统计分析  55
  3.2 结果与分析  55-80
    3.2.1 超高压对哈密瓜汁中POD酶学特性的影响  55-64
    3.2.2 超高压对哈密瓜汁中PPO酶学特性的影响  64-72
    3.2.3 超高压对哈密瓜汁中LOX酶学特性的影响  72-80
  3.3 结论  80-82
    3.3.1 结论  80
    3.3.2 讨论  80-82
第四章超高压处理对哈密瓜汁品质影响的研究  82-90
  4.1 材料与方法  82-83
    4.1.1 实验材料与试剂  82
    4.1.2 实验仪器  82
    4.1.3 实验方法  82-83
    4.1.4 统计分析  83
  4.2 结果与分析  83-89
    4.2.1 超高压处理对微生物总数的影响  83-85
    4.2.2 超高压处理对还原型VC保存率的影响  85
    4.2.3 超高压处理对褐变度的影响  85
    4.2.4 超高压处理对瓜汁颜色的影响  85-86
    4.2.5 超高压处理对可溶性固形物的影响  86-87
    4.2.6 超高压处理对浊度的影响  87
    4.2.7 超高压对哈密瓜汁中有机酸含量的影响  87-88
    4.2.8 超高压对哈密瓜汁中单糖含量的影响  88-89
  4.3 结论与讨论  89-90
    4.3.1 结论  89
    4.3.2 讨论  89-90
第五章全文总结与展望  90-92
  一、全文总结  90-91
  二、本文创新点  91
  三、讨论与展望  91-92
参考文献  92-99
致谢  99-100
作者简介  100-102
石河子大学硕士研究生学位论文导师评阅表  102

超高压对酶构象的影响及对哈密瓜汁中三种酶钝化效果研究

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